Новости

Jun 13, 2023

Удобный

Клайв «Макс» Максфилд | 24 января 2023 г. · Кажется, всего пару недель назад я написал свою колонку «Создавайте удивительные механические схемы, которые работают так же, как электронные. Но как?» Известный как

Клайв «Макс» Максфилд | 24 января 2023 г.

Кажется, всего пару недель назад я написал свою колонку «Создавайте удивительные механические схемы, которые работают так же, как электронные. Но как?» Это хитрое творение, известное как «Спинтроника», было задумано Полом и Алиссой Босвелл, чья предыдущая заявка на славу заключалась в компьютере с мраморным двигателем под названием «Тьюринг-Табл».

Идея спинтроники заключается в создании вращающихся механических аналогов электрических и электронных устройств, где эти механические реализации соединяются с помощью цепей в качестве проводов. Помимо источника питания и переключателя, существуют механические реализации переходов, резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, транзистора и амперметра.

Хотя «Спинтроника» в первую очередь предназначена для обучения молодых людей, лично я считаю, что она будет интересна людям всех возрастов. Потрясающая новость заключается в том, что недавно я услышал от Пола, что комплекты Spintronics теперь отправляются по всему миру.

Мне было бы неловко сказать вам, сколько часов я провел с Тьюринг-Тамблом в своем офисе, и я не смею даже подумать о том, сколько времени я собираюсь посвятить своему комплекту для спинтроники, когда он прибудет.

Возможно, неудивительно, что компания Spintronics не предлагает аналога — это дребезг переключателей. Большинство неинженеров полагают, что когда они активируют или деактивируют тумблер или кнопочный переключатель, он четко закрывается и открывается. На самом деле этот переключатель будет подпрыгивать, а это означает, что он может открываться и закрываться где угодно более 100 раз в течение периода от микросекунд до миллисекунд.

Просто ради смеха и улыбки я использовал свой надежный осциллограф RIGOL DS1054, чтобы зафиксировать некоторые типичные формы сигналов дребезга переключателя, как показано на изображении ниже. Сверху вниз имеем следы от тумблера, кнопочного переключателя и концевого выключателя (он же микровыключатель).

Типичный отскок переключателя от тумблера (вверху), кнопочного переключателя (в центре) и концевого выключателя (внизу).

Даже практикующие инженеры могут быть застигнуты врасплох дребезгом переключателя, если они не сталкивались с этим раньше. В моей колонке «Как предотвратить подпрыгивание перевернутого переключателя, как мяча для гольфа, упавшего с крыши», мы представили различные программные и аппаратные методы, которые можно использовать для уменьшения дребезга переключателя.

Одно из моих любимых аппаратных решений — использование интегральной схемы (ИС) LS18 от LogiSwitch. Я должен упомянуть тот факт, что одна из моих многочисленных «шляп» — должность технического директора (CTO) в LogiSwitch, поэтому я могу быть немного предвзятым, но я думаю, что наши микросхемы NoBounce — это «пчелиные колени» в отношении устранения дребезга переключателей. .

Трехканальный LogiSwitch LS18 устраняет как шум, так и дребезг переключателя.

Помимо 3-канального LS18, у нас также есть 6- и 9-канальные версии. Также интересно, особенно для меня, когда я создаю свои хобби-проекты, то, что все эти чипы доступны в корпусах для сквозного монтажа (LTH) и для поверхностного монтажа (SMT) (мы предлагаем корпуса еще меньшего размера для специальных приложений). .

Причина, по которой я здесь болтаю обо всем этом, заключается в том, что недавно мы решили создать небольшую печатную плату, чтобы продемонстрировать возможности LS18 в сочетании с конкретным устройством от ведущего производителя переключателей. Мой друг Джо Фарр из Великобритании разработал для меня эту демонстрационную доску одним дождливым субботним утром.

Демонстрационная плата LS18.

Я скрыл названия компании и задействованный переключатель, чтобы защитить невиновных (меня, например). Стоит отметить один интересный момент: как видно из области с пометкой «LogiSwitch LS18», хотя мы решили использовать версию нашего чипа в корпусе SOIC SN для этой демонстрации, Джо также включил в комплект площадки для PDIP, MSOP MS и SOT23. 6 упаковок для быстрого визуального сравнения размеров (устройство SOT23-6 настолько маленькое, что его едва можно увидеть).

Но отвлеклись… Причина такой колонки — конструкция блока питания платы. Как обычно для приложений такого типа, Джо создал это таким образом, чтобы пользователи могли подключать источник переменного или постоянного тока напряжением от 7 В до 12 В (в случае источника постоянного тока вы можете использовать любую полярность; то есть , центр положительный или центр отрицательный).